水闸除险加固工程：问题、原则、设计及布置

针对本工程存在的主要问题,加固设计的原则是在消除安全隐患、保证工程安全运行的基础上尽可能利用现有工程以减少工程造价,同时有利于工程的维护和管理进行加固改造设计。

将原闸室除闸墩和底板外其他部位拆除,并新建闸室。新建闸室位于原闸室前部,底板采用整体式平底板,闸底板顶高程31.0m,底高程29.8m,前端设齿坎底高程29.0m;闸室长11.0m,每孔净宽5m,五孔一联,中墩厚0.7m,缝墩厚1.2m,墩顶高程38.0m;闸墩后部1.5m 范围墩顶高程36.7m,为空心薄壁结构,壁厚0.15m,内设排水孔;闸室内设工作门、检修门各一道,两门吊点距3.22m;工作门为平板钢闸门,尺寸为5.0m×4.0m (宽×高),配2×80kN 固定卷扬式平门启闭机;检修门为叠梁式平面滑动钢闸门,配2套检修闸门启闭设备,每套由启闭机和自动挂脱梁组成;启闭设备吊轨设在混凝土排架柱的上游侧,检修门槽前设钢筋混凝土检修桥宽1.5m。排架柱截面尺寸为0.5m×0.5m,中边墩盖梁尺寸为0.65m×0.6m (宽×高),缝墩排架盖梁为0.5m×0.5m;机架桥为整跨预制,简支在排架盖梁上,机架桥主梁高0.65m,机房砖墙下主梁宽0.4m,启闭机下主梁宽0.25m,两端设端梁,宽0.2m,面板厚0.2m;机架桥面高程43.7m,宽5.06m,上设砖混结构启闭机房,启闭机房宽4.5m,高3.5m。为减小闸室扬压力,在新建闸室后部底板下设排水带,排水带底宽1.8m,回填中粗砂,中部埋设2根φ100软式透水管,间距0.6m,排水孔出口设于闸墩后部1.5m 中空薄壁墩范围内。电气设备布置在两岸桥头堡内。

原闸室保留部分闸墩及底板,作为改建后的交通桥墩及基础。将原闸墩高程35.3m 以上部分凿除,前端凿毛,前墩前端及顶端凿毛面涂丙乳基液,埋设插筋,按照设计断面浇至墩顶高程38.0m,中墩墩顶部分宽0.9m,以满足构造要求,缝墩墩身等厚。将原闸墩表面做防碳化层处理。交通桥荷载设计标准按汽车—20级设计,挂车—100校核,交通桥桥宽采用净-7+2×0.75m。新桥板拟采用装配式钢筋混凝土空心板。改造后交通桥轴线比原有交通桥轴线向下游偏移1.905m,边墩两侧交通桥引路轴线需作相应调整。由于车辆繁多,以桥面、栏杆及两侧连接段路面损坏严重,影响交通。本次设计交通桥桥面及两岸引路路面全部采用碳纤维混凝土铺装层,以提高桥面及路面的抗裂、抗冲击和耐磨的性能。

闸基下伏③层含土砾质中粗砂为可液化地层,层厚0.5～2m,埋深6m 左右,设计采用高压摆喷围封及加密灌浆的处理措施。围封范围上游至铺盖前端齿坎,下游至新建闸室末端,两岸为上游翼墙及边墩岸墙底板后踵,顺水流方向在缝墩下分隔围封。高喷形成的板墙底端嵌入非液化土层1.0m,上游端顶高程为铺盖前端齿坎底高程,下游端板墙顶高程为27.0m。

闸室上游铺盖长15m,宽20m,厚0.4m,两岸为钢筋混凝土悬臂式挡土墙,墙顶高程38.0m,铺盖上游为干砌石及浆砌石护底,长分别为5m 及15m;右岸浆砌石护坡范围为从翼墙向上游20m,按1∶2.0的边坡,分段护砌;闸室左岸护坡按照现有浆砌石挡墙断面延伸至上游翼墙。(www.xing528.com)

右岸裹头段采用模袋混凝土护砌。

闸室下游为消力池,长19m,深0.95m,前端4m 斜坡段,消力池后接30m 长浆砌石海漫段及抛石防冲槽,两岸均作1∶1.5浆砌石护坡。

工程布置见附图7、附图8、附图9。